Как узнать индуктивность дросселя – Как определить индуктивность дросселя — Как определить индуктивность катушки в домашних условиях? — 22 ответа

Содержание

Как проверить дроссель с помощью мультиметра

Одним из компонентов схем различных электронных и электротехнических приборов является дроссель. Дросселем называют катушку индуктивности, которая при работе в электрических схемах ограничивает проводимость для переменного тока и беспрепятственно пропускает ток постоянный. Это свойство дросселя используется для сглаживания переменной составляющей токов. Проверка дросселя осуществляется мультиметром или специальным тестером.

Назначение и устройство

В некоторых приборах дроссели устанавливаются для того, что бы пропускать импульсные токи определенного диапазона частот. Диапазон этот зависит от конструктивного решения дросселя, то есть от применяемого в катушке провода, его сечения, количества витков, наличия сердечника и материала, из которого он изготовлен.

Конструктивно дроссель представляет собой намотанный на сердечник изолированный провод. Сердечник может быть металлическим, набранным из изолированных пластин или ферритовым. Иногда дроссель может выполняться без сердечника. В этом случае используется керамический или пластмассовый каркас для провода.

Дроссельная заслонка присутствует в карбюраторе. Она регулирует подачу горючей смеси, представляя собой потенциометр. Чтобы проверить датчик дроссельной заслонки в автомобиле, определяют соответствие входного напряжения устройства положению заслонки. В мультиметре выставляют режим прозвонки. Контакты разъема датчика соединяют со щупами мультиметра и создают видимость движения заслонки (пальцами). При этом проверяют, как реагирует датчик в крайних положениях заслонки. Должен идти чистый сигнал без хрипов.

В светильниках

В светильниках, предусмотренных для использования ламп дневного света, помимо самих ламп, применяются такие компоненты, как стартер и дроссель.
Стартер, как следует из названия, запускает процесс свечения в лампе, и далее в процессе не участвует. Дроссель выполняет функции стабилизатора тока и напряжения в течение всего периода свечения лампы.

Если дроссель неисправен, лампа не горит, или горит не устойчиво, свечение ее неоднородно по всей длине, внутри могут появляться области с более ярким свечением, движущиеся от одного электрода лампы к другому. Иногда можно заметить эффект мерцания света. Лампа при неисправном дросселе может не загореться с первого раза, и стартер будет многократно включаться, пока, наконец, процесс свечения не запустится. В результате, в местах установки спиралей, на колбе лампы появятся потемнения. Это связано с тем, что спирали работают более продолжительное время, чем установлено для нормального запуска.

Проверка в лампах

Проверку дросселя необходимо произвести, если наблюдается одно из вышеописанных явлений при работе лампы дневного света, а также, если замечено появление характерного запаха подгорающей изоляции, появление звуков, нехарактерных для работы прибора, а также в том случае, если лампа не включается.

До того, как проверить дроссель лампы, проверяются сама лампа и стартер.

Неисправность дросселя может заключаться в обрыве или перегорании провода катушки или межвитковом замыкании, вызванном пробоем или подгоранием изоляции. Обе неисправности могут произойти либо вследствие длительного времени использования прибора, либо в результате какого-либо механического воздействия. Возможно перегорание провода катушки в результате подачи на нее тока большего, чем максимальный, на который рассчитан дроссель.

В случае обрыва или перегорания провода, можно выявить неисправность обычным тестером или мультиметром. В силу того, что дроссель пропускает постоянный ток, замкнув цепь тестера через катушку, по свечению контрольной лампы или его отсутствию можно понять, есть обрыв или нет.

Если при измерении мультиметром, сопротивление бесконечно, имеет место обрыв провода катушки.

Проверка межвиткового замыкания

В случае межвиткового замыкания, проверка тестером результата не даст. В этом случае необходимо знать, как проверять дроссель при помощи мультиметра.

Межвитковое замыкание имеет место при непосредственном гальваническом контакте двух витков или при контакте витков с металлическим сердечником. Очевидно, что в этом случае сопротивление катушки уменьшается.

Возможен редкий случай, когда измерение сопротивления катушки не даст достоверной картины ее состояния. Такое может случиться при обрыве и межвитковом замыкании одновременно. В этом случае межвитковое замыкание может оказаться параллельным обрыву, и несколько витков просто не будут участвовать в измерении. Исправный, казалось бы, дроссель будет работать некорректно.

Для проверки катушки на наличие межвиткового замыкания, аналоговый мультиметр в режиме миллиамперметра необходимо использовать в составе прибора, собранного на двух транзисторах.

Схема прибора приведена на рисунке.

Сам прибор представляет собой генератор низкой частоты. При сборке схемы используются любые транзисторы из линейки МП39-МП42 (коэффициент усиления 40-50). Диоды можно использовать типа Д1 или Д2 с любым индексом. Резисторы применяются любого типа, рассчитанные на мощность не менее 0,12 Вт. Питание прибора осуществляется от источника постоянного тока, напряжением 7-9 В.

Последовательность действия

Порядок проверки следующий:

  1. включается тумблер Вк. При этом стрелка мультиметра должна отклониться до середины шкалы;
  2. в зависимости от индуктивности катушки, устанавливается положение движка переменного резистора R5. Левое положение соответствует меньшей, а правое – большей индуктивности. При проверке катушек с индуктивностью менее 15 мГн, необходимо дополнительно нажать кнопку Кн2;
  3. к клеммам Lx подключаются выводы дросселя и замыкается кнопкой контакт Кн1. При этом, если в обмотке нет витков, короткозамкнутых между собой, стрелка мультиметра должна отклониться в сторону больших значений или же незначительно отклониться в сторону меньших. Если в обмотке есть хоть одно замыкание между витками, стрелка возвращается на нуль.

Иногда причиной неисправности катушки может стать разрушившийся или поврежденный сердечник. Материал, из которого выполнен сердечник, его размер и положение относительно катушки, влияют на индуктивность.

Проверка индуктивности

Наличие в арсенале мультиметра такой полезной функции, как измерение индуктивности катушек, будет полезным для проверки соответствия дросселя характеристикам, заявленным в справочной литературе. Функция присутствует только в некоторых моделях цифровых мультиметров.

Чтобы воспользоваться этой функцией, необходимо настроить мультиметр на измерение индуктивности. Контакты щупов присоединяются к выводам катушки. При первом измерении мультиметр устанавливается в наибольший диапазон измерений, и потом диапазон уменьшается для получения измерения достаточной точности.

При проведении всех измерений важно не допускать касания руками контактов, на которых измеряются те или иные параметры, иначе проводимость человеческого тела может изменить показания прибора.

evosnab.ru

Правила измерения индуктивности с помощью мультиметра, подключение приставки

При работе с любыми электроприборами или токопроводящими деталями, наличие измерительной аппаратуры является необходимым, будь то амперметр, вольтметр или омметр. Но для того чтобы не покупать все эти устройства, лучше обзавестись мультиметром.

Мультиметр является универсальным измерительным аппаратом, который позволяет измерить любую характеристику электричества. Мультиметры бывают аналоговые и цифровые.

Аналоговый мультиметр

Данный тип мультеметров отображает показания измерений при помощи стрелки, под которой установлено табло с различными шкалами значений. Каждая шкала отображает показания того или иного измерения, которые подписаны непосредственно на табло. Но для новичков такой мультиметр будет не самым лучшим выбором, поскольку разобраться во всех обозначениях, которые находятся на табло довольно трудно. Это может привести к не правильному пониманию результатов измерения.

Цифровой мультиметр

В отличие от аналоговых, этот мультиметр позволяет с легкостью определять интересуемые величины, при этом его точность измерений гораздо выше по сравнению со стрелочными аппаратами. Также наличие переключателя между различными характеристиками электричества исключает возможность перепутать то или иное значение, поскольку пользователю не нужно разбираться в градации шкалы показаний. Результаты измерений отображаются на дисплее (в более ранних моделях – светодиодных, а в современных – жидкокристаллических). За счет этого цифровой мультиметр комфортен для профессионалов и прост и понятен в использовании для новичков.

Измеритель индуктивности для мультиметра

Несмотря на то, что определять индуктивность при работе с электроникой приходится редко, это все же иногда необходимо, а мультиметры с измерением индуктивности найти достаточно трудно. В данной ситуации поможет специальная приставка к мультиметру, позволяющая измерить индуктивность.

Зачастую для подобной приставки используется цифровой мультиметр установленный на измерение напряжения с порогом точности измерения в 200 мВ, который можно приобрести в любом магазине электро и радиоаппаратуры в готовом виде. Это позволит сделать простую приставку к цифровому мультиметру.

Сборка платы приставки.

Собрать приставку-тестер к мультиметру для измерения индуктивности можно без особых проблем в домашних условиях, обладая базовыми знаниями и навыками в области радиотехники и пайки микросхем.

В схеме платы можно применять транзисторы КТ361Б, КТ361Г и КТ3701 с любыми буквенными маркерами, но для получения более точных измерений лучше использовать транзисторы с маркировкой КТ362Б и КТ363. Эти транзисторы устанавливаются на плате в позициях VT1 и VT2. На позиции VT3 необходимо установить кремневый транзистор со структурой p-n-p, например, КТ209В с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей. Подойдет большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h31Э для одного не меньше 150, а для другого более 50.

Для позиций VD и VD2 подойдут любые высокочастотные кремневые диоды.

Резистор можно выбрать МЛТ 0,125 или аналогичный ему. Конденсатор С1 берется с номинальной емкостью 25330 пФ, поскольку он отвечает за точность измерений и ее значение стоит подбирать с отклонением не более 1%. Такой конденсатор можно сделать объединив термостабильные конденсаторы разной емкости (например, 2 на 10000 пФ, 1 на 5100 пФ и 1 на 220 пФ). Для остальных позиций подойдут любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1,5-2 раза.

Контактные провода к плате (позиция Х1) можно припаять или подключать при помощи пружинящих зажимов для «акустических» проводов. Разъем Х3 предназначен для подключения приставки к мультиметру (частотомеру).

Проводу к «бананам» и «крокодилам» лучше взять короче, что бы уменьшить влияние их собственной индуктивности на показания замеров. В месте припаивания проводов к плате, соединение стоит дополнительно зафиксировать каплей термоклея.

При необходимости регулирования диапазона измерений на плату можно добавить разъем для переключателя (например, на три диапазона).

Корпус приставки к мультиметру

Корпус можно сделать из уже готового короба подходящего размера или сделать короб самостоятельно. Материал можно выбрать любой, например, пластик или тонкий стеклотекстолит. Короб делается под размер платы, и в нем подготавливаются отверстия для ее крепления. Также делаются отверстия для подключения проводки. Все фиксируется небольшими шурупами.

Питание приставки осуществляется от сети при помощи блока питания с напряжением в 12 В.

Настройка измерителя индуктивности

Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность (например, 100 мкГн и 15 мкГн). Катушки по очереди подключаются к приставке и, в зависимости от индуктивности, движком подстроечного резистора на экране мультиметра выставляется значение 100,0 для катушки на 100 мкГн и 15 для катушки на 15 мкГн с точностью 5%. По такому же методу устройство настраивается и в других диапазонах. Важным фактором является то, что для точной калибровки приставки необходимы точные значение тестовых катушек индуктивности.

Альтернативным методом определения индуктивности является программа LIMP. Но этот способ требует некоторой подготовки и понимания работы программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность подобных измерений индуктивности будет не очень высока. Для работы с высокоточным оборудованием данный измеритель индуктивности подходит плохо, а для домашних нужд или для радиолюбителей будет отличным помощником.

Проведение замеров индуктивности

После сборки приставку к мультиметру необходимо протестировать. Есть несколько способов, как проверить устройство:

  1. Определение индуктивности измерительной приставки. Для этого необходимо замкнуть два провода, предназначенных для подключения к индуктивной катушке. Например, при длине каждого провода и перемычки 3 см образуется один виток индукционной катушки. Этот виток обладает индуктивностью 0,1 – 0,2 мкГн. При определении индуктивности свыше 5 мкГн данная погрешность не учитывается в расчетах. В диапазоне 0,5 – 5 мкГн при измерении необходимо брать в расчет индуктивность устройства. Показания менее 0,5 мкГн являются примерными.
  2. Измерение неизвестной величины индуктивности. Зная частоту катушки, при помощи упрощенной формулы расчета индуктивности можно определить это значение.
  3. В случае, когда порог срабатывания кремниевых p-n переходов выше амплитуды измеряемой электрической цепи (от 70 до 80 мВ), можно измерить индуктивность катушек непосредственно в самой схеме (предварительно обесточив ее). Поскольку собственная емкость приставки имеет большое значение (25330 пФ), погрешность подобных измерений будет составлять не более 5% при условии, что емкость измеряемой цепи не превышает 1200 пФ.

При подключении приставки непосредственно к катушкам расположенным на плате применяется проводка длиной 30 сантиметров с зажимами для фиксации или щупами. Провода скручиваются с расчетом один виток на сантиметр длины. В таком случае образуется индуктивность приставки в диапазоне 0,5 – 0,6 мкГн, которую также необходимо учитывать при измерениях индуктивности.

evosnab.ru

Расчет индуктивности сглаживающего дросселя

Индуктивность
сглаживающего дросселя

.

Индуктивность, а
так же активное, индуктивное и полное
сопротивления силового трансформатора
можно определить из выражений:

Ом
,

где UНН
– напряжение вентильной обмотки ,

А
,

Ом
,

Ом
,

Гн
.

Тогда индуктивность
сглаживающего дросселя

,

Гн
,

где еn
= 0.24;
ie
= 0.02;
m
= 6 .

В качестве
сглаживающего реактора можно использовать
дроссель типа ФРОС – 250/0,5 УЗ (таблица
5).

Таблица 5

Тип

Типовая
мощность, кВ·А

Номинальный
ток, А

Номинальная
индуктивность, мГн

Активное
сопротивление, Ом∙10
-3

ФРОС-
250/0,5 УЗ

500

800

2,3

4,7

Расчет необходимой
индуктивности уравнительного реактора

Величина требуемой
индуктивности уравнительного реактора
при использовании согласованного
управления выпрямительной и инверторной
группами преобразователя

.

Если принять
величину допустимого уравнительного
тока равной

А
, то следовательно ,

в соответствии с
рекомендацией [1]

Гн

В рассматриваемой
схеме целесообразно использовать два
насыщающихся уравнительных реактора
с индуктивностями 2,3 Гн. Индуктивность
каждого из этих реакторов должна
сохраняться неизменной до тока
.
В качестве дросселей выбираем реактор
типа ФРОС – 250/0,5 УЗ, характеристики
которого приведены в таблице 6.

Расчет и построение
графиков относительных значений
отдельных гармоник пульсирующего
напряжения на выходе преобразователя
с учетом коммутационных режимов

Гармонические
составляющие определим при угле
регулирования αнач=40
эл. град
. и
номинальном токе преобразователя Id
=
Iн
= 700 А
.
Приведенное индуктивное сопротивление
фазы силового трансформатора принимаем
равным XА
= 0,0077 Ом
.

При условном
холостом ходе среднее значение
выпрямленного напряжения на выходе
преобразователя Е»0=
310 В
.

Действующее
значение гармоники n-го
порядка Еn,
отнесенное к среднему значению
выпрямленного напряжения при α
= 0
, может
быть определено из выражения, справедливого
для любой схемы преобразователя:

.

Величина угла
коммутации γ
определяется
как

,эл.
град . Принимаемγ = 3 эл. град
.

а) Первая гармоника
относительно пульсирующего выпрямленного
напряжения k
= 1
, или третья
относительно частоты питающего
напряжения, определяемая соотношением
(n
=
km
= 1·6 = 6) ;

γ
= 3 эл. град ; α = 40 эл. град

,

;

Действующее
значение Е
n=6
= 0,45 · Е”
do
=0,45· 310=139,5
В ;

Максимальное
значение
В
.

б) Вторая гармоника
относительно пульсирующего выпрямленного
напряжения k
= 2
, или n
=
k·m
= 2·6 = 12

относительно частоты питающего
напряжения
( γ = 3 эл. град ; α = 40 эл. град)

.

Действующее
значение Е
n=12
= 0,22 · Е”
do
=0,22· 310=68,2В

Максимальное
значение
В

в) Третья гармоника
относительно пульсирующего выпрямленного
напряжения k
= 3
, или n
=
k·m
= 18
относительно
частоты питающего напряжения
(
γ
= 3 эл. град ; α = 40 эл. град)

.

Действующее
значение.
В .

Максимальное
значение
В .

Характеристики
зависимостей относительных значений
отдельных

гармоник
выпрямленного напряжения с учетом
углов коммутации приведены на рис.
2.

Рис. 2. Характеристики
зависимостей
в функции угла регулированияα

для
реверсивного управляемого выпрямителя

Регулировочные
и внешние характеристики для выпрямительного
режима работы реверсивного преобразователя

  1. Регулировочные
    характеристики.

Регулировочная
характеристика преобразователя при
условном холостом ходе может быть
построена с учетом выбранных элементов
и их параметров по уравнению

.

Зависимость
напряжения на якоре электродвигателя
в функции угла регулирования при
неизменном моменте на валу ( равен
номинальному ) может быть определена
из уравнения

,

где
— суммарное активное сопротивление
якорной цепи системы ТП – Д ;

RС.Д
= 4,7·10
-3
Ом

сопротивление сглаживающего дросселя
;

RД
= 1,07·10
-3
Ом

динамическое сопротивление тиристора
;

RТР
= 2,09·10
-3
Ом

приведенное активное сопротивление
обмотки трансформатора ;

Ом
коммутационное сопротивление ;

Ом;

.

Регулировочные
характеристики зависимости выпрямленного
напряжения на якоре двигателя в
функции угла регулирования без
нагрузки и при постоянном моменте на
валу представлены на рис.3.

Рис. 3. Регулировочные
характеристики управляемого выпрямителя

Начальный угол
управления преобразователем, определенный
графически составляет αНАЧ
= 40 эл. град
.

Начальный угол
регулирования можно также определить
из уравнения:

эл.град

studfiles.net

Как определить индуктивность дросселя — Как определить индуктивность катушки в домашних условиях? — 22 ответа



Как определить индуктивность катушки

В разделе Наука, Техника, Языки на вопрос Как определить индуктивность катушки в домашних условиях? заданный автором Алексей лучший ответ это Подключите её к сети 220 В, 50 Гц через баластный резистор правильной мощности и правильного сопротивления — исходя из того, чтоб он не сгорел. Например, для резистора в 1 Вт сопротивление должно быть больше, чем 220*220/1 = 48 кОм. Напряжение на катушке можно померить вольтметром (на пределе для измерения переменного напряжения). Индуктивность тогда можно рассчитать из формулы U=I*wL, где I — ток через катушку, w=314 (угловая частота сети), L — та самая индуктивность. Ток I можно примерно считать равным 220/R.
Если wL окажется сопоставимым с R, то можно либо увеличить R (чтобы снизить погрешность), либо рассчитывать по точной формуле I=220/Z, где Z = корню из [R^2 + (wL)^2 ].

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Как определить индуктивность катушки в домашних условиях?

Ответ от Невропатолог[гуру]
Вообще то нада тестер!

Ответ от Alexander Ukshe[гуру]
Если индуктивность большая и найдётся паяльник и низковольтный трансформтор, а вольтметр и амперметр измеряют переменный ток — можно попробовать измерить сопротиввление катушки на постоянном токе и на 50 Гц. Если сопротивление переменному току много больше, чем постоянному, последним можно пренебречь и счи ать, что L=1/(2piX), где X-реактивное сопротивление катушки: X=V/I.
При подключении катушки к низковольтному трансформтору стоит сначала включать её через приличный резистор, чтобы сразу всё не сжечь, если индуктивность маленькая.
Если индуктивность маленькая можно померить соотношение напряжений на катушке и последовательном резисторе при 50 гц.
Если очень маленькая — увы:-(

Ответ от Приспособить[гуру]
есть програмка ( ссылка ) — MultiMeter называется. Позволяет измерять L, R, C элементов, которые подключаются на вход звуковой карты.
Инструкция подключения найдешь тут ссылка

Ответ от 2 ответа[гуру]

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

 

Ответить на вопрос:

22oa.ru

Индуктивность.

У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R).
Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.

Как работает трансформатор.

Рассмотрим работу дросселя собранного на замкнутом магнитопроводе и подключенного в виде нагрузки, к источнику переменного
тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким образом, что его реактивное
сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно — нет.

Ток, переодически изменяя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле,
направление которого будет также переодически меняться — перемагничивая сердечник.
Если на этот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее — номер 2), то под действием переменного электромагнитного
поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.Д.С.

Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко
к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1.
Если уменьшить количество витков катушки номер 2 вдвое, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится
вдвое, если количество витков наоборот, увеличить — наведенная Э.Д.С. также, возрастет.
Получается, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.

Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) называют первичной, а
обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается — вторичной.

Отношение числа витков вторичной(Np) и первичной (Ns) обмоток равно отношению соответствующих
им напряжений — Up(напряжение первичной обмотки) и Us(напряжение вторичной обмотки).

Таким образом, устройство состоящее из замкнутого магнитопровода и двух обмоток
в цепи переменного тока можно использовать для изменения питающего напряжения — трансформации.
Соответственно, оно так и называется — трансформатор.

Если подключить к вторичной обмотке какую-либо нагрузку, в ней возникнет ток(Is).
Это вызовет пропорциональное увеличение тока(Ip) и в первичной обмотке.
Будет верным соотношение:

Трансформаторы могут применяться как для преобразовния питающего напряжения, так и
для развязки и согласования усилительных каскадов.
При работе с трансформаторами необходимо обратить внимание на ряд важных
параметров, таких как:
1. Допустимые токи и напряжения для первичной и вторичной обмоток.
2. Максимальную мощность трансформатора — мощность которая может длительное
время передаваться через него, не вызывая перегрева обмоток.
3. Диапазон рабочих частот трансформатора.

Параллельный колебательный контур.

Если соединить катушку индуктивности и конденсатор — получится очень
интересный элемент радиотехники — колебательный контур.
Если зарядить конденсатор или навести в катушке Э.Д.С., используя электромагнитное
поле — в контуре начнут происходить следующие процессы:
Конденсатор разряжаясь, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности.
Когда заряд истощается, катушка индуктивности возвращает запасенную энергию
обратно в конденсатор, но уже с противоположным знаком, за счет Э.Д.С.
самоиндукции. Это будет повторяться снова и снова — в контуре
возникнут электромагнитные колебания синусоидальной формы.
Частота этих колебаний называется резонансной частотой контура, и зависит от величин
емкости конденсатора(С), и индуктивности катушки (L).

Параллельный колебательный контур обладает очень большим сопротивлением на своей резонансной частоте.
Это позволяет использовать его для частотной селекции(выделения) в входных цепях радиоаппаратуры и усилителях промежуточной
частоты, а так же — в различных схемах задающих генераторов.

Калькулятор расчета индуктивности однослойной катушки.

elektrikaetoprosto.ru

Простые устройства — Расчёт индуктивности дросселя из порошкового материала

Многие сталкиваются с необходимостью рассчитать индуктивность дросселя, намотанного на порошковом торике, или определить необходимое количество витков для получения нужной индуктивности… Статья о том, как просто это сделать.

Нам понадобится каталог Power Conversion & Line Filter Applications компании Micrometals, документ в формате PDF весит 6,7Мб.


Итак, качаем, открываем страницу 1.

{ads2}Сверху вы видите таблицу, в который показано, какой из 12 материалов каким цветом маркируется. Допустим, вы вынули из убитого БП АТХ, пущенного на запчасти, дроссель, намотанный на торике жёлтого цвета, у которого одна грань белого цвета. По таблице это 26-й материал, самый распространённый и дешёвый. Дроссель имеет 32 витка. Замеряем размеры, допустим у нас это внешний диаметр 27мм, внутренний 14мм, и высота торика 12мм (точно замерять нет необходимости, т.к. ближайшие «соседи» в таблице врядли совпадут по размерам). Ищем эти размеры в таблице и находим на 9-й странице: это, оказывается, Т106-26, число 26 обозначает тип материала.

Для расчёта индуктивности нам нужен параметр AL:

для Т106-26 AL=93nH/N2, т.е. 93 нГ·виток2, соответственно считаем индкутивность  нашего дросселя:

(32*32)*93=95232нГн = 95 мкГн

Витки считаем соответственно по формуле:

w=√(L/AL), где L — индкутивность в нГн, AL из таблицы для данного сердечника.

 Например, нам нужно получить 250 мкГн, и у нас имеется торик Т68-52. Находим, что у него AL равно 40, значит:

(250000\40) = 79 витков дадут нам 250мкГн.

Надеюсь эта информация поможет вам.

{ads1}

simple-devices.ru

Дроссель и его параметры | HomeElectronics

Что такое электрический дроссель?

Дросселем, в общем случае, называют катушку индуктивности, чаще всего с сердечником, которая служит для устранения или уменьшения переменного (импульсного) тока, разделения или ограничения сигналов различной частоты. Исходя из этого, дроссели условно можно разделить на следующие типы:

сглаживающие дроссели, предназначены для ослабления переменной составляющей постоянного тока или напряжения различной частоты, то есть сглаживания пульсаций, на выходе и входе силовых преобразователей или выпрямителей;

дроссели переменного тока, предназначены для ограничения электрического тока, при резких изменениях нагрузки, например, при пуске электродвигателей или источников питания;

дроссели насыщения, или управляемые дроссели, предназначенные для регулирования индуктивного сопротивления за счёт изменения тока подмагничивания.

Дроссели, как и любая другая катушка индуктивности, может быть без сердечника, с замкнутым сердечником, с сердечником, имеющим малый зазор и с сердечником, имеющим большой зазор или разомкнутым сердечником. Поэтому в независимости от назначения дросселя его принцип действия основан на электромагнитных свойствах катушки индуктивности и сердечника, на котором она выполнена.

Принцип работы идеального дросселя

Дроссель, как и любой другой элемент электрической цепи, содержит ряд параметров, которые определяются его физическими и конструктивными характеристиками. В зависимости от назначения дросселя одни его характеристики стараются улучшить, а значение других уменьшить. Но, несмотря на характер работы дросселя, его основным параметром является индуктивность, поэтому рассмотрим дроссель, содержащий только один параметр – индуктивность, такой дроссель называется идеальным и он характеризуется следующими допущениями:

— обмотка дросселя не имеет активного сопротивления;

— отсутствует межвитковая ёмкость проводников дросселя;

— магнитное поле в сердечнике однородно, то есть значение индукции и напряженности в различных его точках имеет одинаковое значение.

С учётом таких допущений, представим сердечник, на который намотана катушка.


Идеальный дроссель.

Подадим на катушку переменное напряжение U, в результате по катушке потечёт переменный ток I, создающий в сердечнике переменный магнитный поток Φ. Тогда в соответствии с законом самоиндукции в витках обмотки возникнет ЭДС самоиндукции Е. Так как у нас отсутствует активное сопротивление обмотки идеального дросселя, то ЭДС самоиндукции уравновесит напряжение, вызвавшее электрический ток

В тоже время индуктивность, как коэффициент самоиндукции можно определить по следующему выражению

где ω – количество витков катушки,

S – площадь поперечного сечения сердечника,

B – магнитная индукция,

I – величина электрического тока.

Тогда выражение для ЭДС самоиндукции будет иметь вид

Данное выражение показывает, что ЭДС самоиндукции зависит от конструкции и размеров дросселя, а также от скорости изменения магнитного поля (dB/dt).

Так как в идеальном дросселе отсутствуют активные нагрузки, а только индуктивная составляющая, то активная мощность будет равняться нулю. В индуктивном элементе расходуется только реактивная мощность на создание магнитного поля.

Принцип работы реального дросселя

В реальном дросселе, в отличие от идеального, кроме индуктивности имеется ещё рад параметров, вносящих активную составляющею мощности. Рассмотрим реальный дроссель


Магнитные силовые линии реальной катушки.

Поступающий в дроссель переменный ток возбуждает вокруг катушки переменное магнитное поле, определяемое магнитным потоком Φ. В идеальном дросселе он полностью замыкается через сердечник Φ0, но в реальности к нему добавляется магнитный поток рассеяния, охватывающий как витки по отдельности, так и группы витков провода. Он зависит от расположения витков, сечения провода, плотности укладки витков провода и так далее. Поток рассеивания достаточно трудно выразить количественно, поэтому для его характеристики вводят понятие потокосцепление рассеяния ΨS, который можно выразить через индуктивность рассеяния LS обмоток дросселя

В соответствии с законом электромагнитной индукции, поток рассеяния возбуждает ЭДС рассеяния

Поток рассеяния в дросселе негативно влияет на работу устройств, так как вызывает паразитные шумы, наводки и потери мощности в целом.

Кроме потерь реактивной мощности потоками рассеяния, в реальном дросселе происходят потери активной мощности в сопротивлении витков обмотки и потерях в сердечнике, обусловленных его ферромагнитными свойствами.

Эквивалентная схема дросселя

Для анализа работы реального дросселя создадим схему замещения, которая учитывает его основные и паразитные параметры.


Эквивалентная схема дросселя с учётом паразитных параметров.

Таким образом, на характеристики дросселя кроме собственной индуктивности дросселя L, являющейся основным параметром, так сказать полезным, присутствует паразитная индуктивность LS, обусловленная потоком рассеяния, активное сопротивление R обмоточного провода, межвитковая ёмкость С обмотки дросселя, а также проводимости gμ. Проводимость gμ характеризует мощность, которая затрачивается на перемагничивание сердечника, из-за наличие петли гистерезиса.

Уравнение соответствующее эквивалентной схеме будет иметь вид

Как видно на схеме ток в дросселе состоит из двух составляющих: Iμ – ток отвечающий за создание основного магнитного потока Φ0 и Iа – ток, учитывающий потери мощности при перемагничивании и нагрев сердечника

где РС – мощность потерь в сердечнике.

Основной параметр дросселя – индуктивность L определяется по выражениям для индуктивностей различных типов, например, индуктивность без сердечника, индуктивности на замкнутых сердечниках, индуктивности на сердечниках с зазором и индуктивности на разомкнутых сердечниках.

Остальные параметры определить несколько сложнее. Рассмотрим определение данных параметров.

Как рассчитать межвитковую ёмкость обмотки дросселя?

В дросселе, между витками, слоями и металлическими предметами вокруг дросселя существует некоторая разность потенциалов, создающих электрическое поле. Для оценки влияния данного поля вводят понятие межвитковой ёмкости или собственной ёмкости дросселя, величина которой зависит от размеров и конструктивных особенностей дросселя.

Межвитковая ёмкость C обмотки, являясь паразитным параметром, совместно с индуктивностью рассеивания и собственной индуктивностью дросселя образуют различные виды фильтров и колебательных контуров. Хотя данный параметр имеет небольшое значение, тем не менее, в определённых условиях его приходится учитывать, однако точный расчёт затруднён в связи с большим влиянием различных конструктивных параметров, в первую очередь, взаимного расположения витков провода между собой. Так наибольшей межвитковой ёмкостью обладают катушки намотанные «внавал», а наименьшей – катушки с намоткой типа «Универсаль» или секционные катушки.

Межвитковую емкость Собщ дросселя можно представить в виде суммы емкостей между внутренним слоем обмотки и магнитопроводом С1 и межслоевой емкости внутри обмотки С2

Ёмкость между внутренним слоем обмотки и магнитопроводом можно определить из эмпирической формулы

где εа – абсолютная диэлектрическая проницаемость среды вокруг проводника, εа = ε0εr,

εr – относительная диэлектрическая проницаемость,

ε0 – электрическая постоянная, ε0 = 8,85 * 10-12 Ф/м,

r – радиус поперечного сечения провода,

а – расстояние между магнитопроводом и осью провода,

n – число витков в слое,

р1 – периметр витка внутреннего слоя обмотки.

Относительная диэлектрическая проницаемость берётся для материала каркаса дросселя, если бескаркасное исполнение, то соответственно проницаемость воздуха либо изоляции проводника, в зависимости от необходимой точности.

Емкость между слоя обмотки так же вычисляется по эмпирической формуле

где рср – периметр среднего витка обмотки,

b – расстояние между осями витков в соседних слоях,

m – число слоёв.

В данном случае диэлектрическая проницаемость берётся для материала межслоевой изоляции.

Во всех случаях необходимо добиваться уменьшения межвитковой ёмкости обмотки. Для этого применяют различные виды намоток и материалов для каркасов и межслоевой изоляции с малым значением диэлектрической проницаемости.

Как рассчитать индуктивность рассеяния дросселя?

Индуктивность рассеяния LS, также как и межвитковая ёмкость, является паразитным параметром и негативно влияет на индуктивные элементы, в частности на дроссель. Индуктивность рассеяния вместе с межвитковой емкостью образуют фильтр нижних частот, вызывающий уменьшение амплитуды переменного напряжения и тока на высоких частотах. Данное обстоятельство приводит к тому, что увеличиваются активные потери мощности и происходит нагрев дросселя.

Индуктивность рассеяния зависит от типа конструкции дросселя и его размеров и может быть определена по следующему выражению

где μ0 – относительная магнитная проницаемость, μ0 = 4π*10-8,

рср – периметр среднего витка обмотки,

w – количество витков провода в дросселе,

l – длина намотки,

h – толщина намотки.

В большинстве случаев необходимо добиваться уменьшения индуктивности рассеяния, для чего стараются как можно плотнее уложить провод в намотке, уменьшения количества слоёв обмотки дросселя и увеличения длины намотки. В идеале стремятся использовать однослойные обмотки, если это возможно.

Стоит отметить, что приведённые выражения для определения паразитных параметров межвитковой ёмкости С и индуктивности рассеяния LS являются ориентировочными и могут в различных случаях давать погрешность порядка 20 %. Поэтому при необходимости знать точное значение их определяют экспериментальным путём различными способами.

На сегодня всё, а в следующей статье я расскажу о потерях мощности и нагреве дросселей при работе.

Теория это хорошо, но теория без практики — это просто сотрясание воздуха. Перейдя по ссылке всё это можно сделать своими руками

Скажи спасибо автору нажми на кнопку социальной сети

www.electronicsblog.ru